Design and optimization of a pitch-teeter coupling and the free teeter angle for a two-bladed wind turbine to reduce operating loads

Abstract

A possibility to reduce the cost of energy is the use of two-bladed wind turbines. However, the rotor design causes higher dynamic forces on two-bladed turbines, which can be counteracted using a teetering hinge. Especially the fatigue loads can be reduced significantly. In this thesis the different parameters of teetering hub and end stop are analyzed and optimized for the fatigue loads. The simulations were conducted according to IEC 61400-1.

Eine Möglichkeit die Stromgestehungskosten zu senken ist der Einsatz von Zweiblatt-Windenergieanlagen. Allerdings entstehen aufgrund der Rotorform höhere dynamische Kräfte an Zweiblattanlagen. Dem entgegenwirken kann man mit der Integration einer Pendelnabe. Besonders die Ermüdungslasten lassen sich damit stark reduzieren. In dieser Arbeit werden die verschiedenen Parameter von Pendelnabe und Endanschlags auf den Einfluss auf die Ermüdungslasten hin untersucht und optimiert. Die Simulationen werden nach IEC 61400-1 durchgeführt.